Funktionale Analyse des Konstriktoms im Humanparasiten Toxoplasma gondii: Untersuchungen zu den letzten Schritten der Zellteilung.

• Antragsteller: Dr. Klemens Engelberg
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259320016

In Parasiten vom Stamm der Apicomplexa ist die Zellteilung definiert durch die zeitliche Koordination von Mitose und Zytokinese, unabhängig davon ob Parasiten ihre Teilung in der Peripherie (bspw. Schizogonie des Malariaerregers Plasmodium ssp.) oder im Zentrum der Zelle (bspw. Endodoygenie in Toxoplasma gondii) initieren. Tachyzoiten des Humanparasiten T. gondii teilen sich durch einen Prozess der als Endodyogenie bezeichnet wird und bei der zwei Tochterzellen pro Teilung gebildet werden. Diese einfache Form der Zellteilung positioniert Toxoplasma als Modellorganismus für Untersuchnungen zur apicomplexen Zellteilung. Eine essentielle Komponente bei der Endodoygenie ist der basale Komplex, eine kontraktile Struktur des Zytoskeletts, die früh in den enstehenden Tochterzellen gebildet wird. Der basale Komplex ist in den letzten Schritten der Zytokinese entscheident an der Kontraktion und Trennung der Tochterzellen beteiligt. Obwohl verschiedene Proteine des basalen Komplexes in Toxoplasma identifiziert worden sind, ist die molekulare Grundlage des kontraktilen Apparates bisher unbekannt. Interessanterweise sind kontraktile Proteine anderer Organismen nicht im Genom des Parasiten kodiert, was die Frage aufwirft, wie dieser essentielle Schritt im Parasiten vollzogen wird.Ziel dieses Projekts ist die Identifizierung der kontraktilen Komponenten von T. gondii, sowie die Charakterisierung von Proteinen die an der Regulation dieses Vorgangs beteiligt sind.Hierzu werde ich bereits bekannte Proteine des basalen Komplexes als Ausgangspunkte benutzen, um die Gesamtkomposition und Konstruktion dieses Kompartiments zu entschlüsseln und somit das Toxoplasma Konstriktom zu beschreiben. Zur Identifizierung der Proteinkomponenten des basalen Komplexes werden Proteine spezifisch unter in vivo Bedingungen mit Biotin markiert (BioID). Die auf diese Weise ermittelten Kandidaten werden dann mit revers-genetischen Ansätzen untersucht um so kontraktile und regulatorische Proteine der Konstriktion zu charakterisieren.Die hier vorgeschlagenen Untersuchung werden dazu beitragen bisher unbekannte Prozesse der Zytokinese zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Marc-Jan Gubbels